[发明专利]轴承部件及滚动轴承

说明书

技术领域

本发明涉及轴承部件及滚动轴承，更具体而言，涉及耐久性提高了的轴承部件，以及包含该轴承部件的滚动轴承。

背景技术

作为提高滚动轴承中包含的轴承部件的耐久性的措施，已知碳氮共渗处理(参见例如PTD 1(日本专利公开第2007-277648号)和PTD 2(日本专利公开第2008-267402号))。上述碳氮共渗处理是热处理，在该热处理中，将钢加热至A₁转变点以上的温度，使碳和氮扩散和渗透至钢中，然后进行淬火。上述碳氮共渗处理可有效地延长刮擦接触寿命，该刮擦接触寿命是滚动轴承的重要性能。

引文列表

专利文献

PTD 1:日本专利公开第2007-277648号

PTD 2:日本专利公开第2008-267402号

发明内容

发明所要解决的技术问题

考虑到近年来对轴承部件的耐久性提高的需求，根据用途，通过传统的碳氮共渗处理可能难以提供足够的耐久性。

本发明是鉴于上述问题而完成的发明，其目的在于提供耐久性提高了的轴承部件，以及包含该轴承部件的滚动轴承。

解决问题的方案

本发明的轴承部件由钢组成，该钢包含0.95质量％以上且1.1质量％以下的碳、低于0.3质量％的硅、低于0.5质量％的锰、低于0.008质量％的硫和1.4质量％以上且低于1.6质量％的铬，剩余部分由铁和杂质构成；所述轴承部件在包含接触面的表面部分形成有碳氮共渗层，所述接触面是与其他部件接触的表面。在上述轴承部件中，上述表面部分中的氮的平均浓度为0.3质量％以上且0.6质量％以下，并且所述表面部分中的氮浓度的变动在0.1质量％以下。在上述轴承部件中，没有形成碳氮共渗层的区域内的析出物的面积比为7％以下。

本发明人对于为了提高包含滚动轴承等的轴承部件的耐久性的方案进行了认真研究。结果，本发明人获得了以下发现并得到了本发明。

在轴承部件中，在与其他部件接触的接触面(例如滚动轴承环的滚道面，或滚珠与滚针的滚动接触面)及该接触面的正下方的部分容易产生裂纹等损伤。为了解决该问题，通过对接触面实施碳氮共渗处理能够提高上述轴承部件的耐久性。

根据本发明人的研究，当包含上述接触面的上述表面部分中的氮浓度低于0.2质量％时，上述轴承部件的刮擦接触寿命变短。因此，为了抑制上述轴承部件的寿命变短，上述表面部分中的上述氮浓度需要为0.2质量％以上。当表面部分中的氮浓度超过0.7质量％时，残留奥氏体的量过多，所以上述接触面的硬度降低。因此，为了抑制接触表面的硬度的降低，上述表面部分中的氮浓度需要为0.7质量％以下。

上述轴承部件通过对成型的钢产品进行碳氮共渗处理或回火处理等热处理，然后对上述接触面进行精整加工来制造。由于上述热处理，上述钢产品可能会变形(例如滚动轴承环可能是椭圆形且圆形度可能会变差)，并且在精整加工中磨削余量会变化。因此，在传统的轴承部件中，上述表面部分中的氮浓度的变动成为很大的问题。

构成轴承部件的钢可通过熔入碳化物等析出物而进行固溶强化。这里，因为淬火前的钢中的碳化物的面积比为常数，所以根据碳氮共渗处理后的内部的碳化物的面积比可以推测碳在钢中的固溶量。根据本发明人的研究，通过将未形成碳氮共渗层的区域(未氮化的区域)内的析出物的面积比设定为7％以下，内部的碳的固溶量增加，结果寿命增加。这样的析出物的面积比可通过提高碳氮共渗处理中的温度来实现。

与此相对，在本发明的轴承部件中，上述表面部分中的氮的平均浓度为0.3质量％以上且0.6质量％以下，并且上述表面部分中的氮浓度的变动减少至0.1质量％或更低。因此，在上述轴承部件中，上述表面部分中的氮浓度为0.2质量％以上且0.7质量％以下，抑制了刮擦接触寿命的减少和接触表面硬度的降低。在上述轴承部件中，因为未形成碳氮共渗层的区域内的析出物的面积比为7％以下，所以寿命进一步提高。因此，根据本发明中的上述轴承部件，能够更可靠地提供耐久性提高了的轴承部件。

根据本发明的轴承部件中，上述“表面部分”是指在上述轴承部件的厚度方向上自上述接触面起延伸至20μm深度的区域。上述“表面部分中的氮的平均浓度”及“表面部分中的氮浓度的变动”在下述的本发明的实施方式中进行定义。

下面，将构成本发明的轴承部件的钢的成分组成设定为上述范围的理由进行说明。

碳：0.95质量％以上且1.1质量％以下